130 Jahre
Impfstoff-Knowhow

Spitzenforschung: Janssen Vaccines Bern

 

Vor 130 Jahren wie heute werden in Bern innovative Impfstoffe entwickelt. Seinerzeit war es das «Schweizerische Serum- und Impfinstitut (SSII), heute ist Janssen Vaccines Bern Teil der pharmazeutischen Sparte von Johnson & Johnson.

Arbeiten am Ebola-Impfstoff: Laborarbeit bei Janssen Vaccines in Bern.

Janssen Vaccines in Bern. Die Vogelperspektive zeigt ein bunt zusammengewürfeltes Firmengelände: Bürohäuser aus den 50er Jahren wechseln sich mit Lagerhäusern ab, dazwischen moderne Industriegebäude und immer wieder freie Grasflächen. Es ist der architektonische Spiegel einer abwechslungsreichen Firmengeschichte, deren Basis heute wie damals die Herstellung innovativer Impfstoffe ist. Das Unternehmen fokussiert im Speziellen auf virale und bakterielle Impfstoffe für die klinischen Entwicklungsphasen. Das heisst, in Bern wird in enger Zusammenarbeit mit Janssen Vaccines in den Niederlanden geforscht, getüftelt, getestet und neue Produkte werden bis zur Marktreife gebracht. Die Grossproduktion der Impfstoffe erfolgt später an anderen Orten im Netzwerkverbund. Das derzeit wohl bekannteste gemeinsame Kind aus den Labors beider Schwesterunternehmen ist der am 1. Juli 2020 von der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA) zugelassene Impfstoff gegen Ebola. Und seit Januar 2020, noch bevor die Welt in die Lock-down-Schockstarre verfiel, dreht sich auch in Bern vieles um die Entwicklung eines neuen Impfstoffs: den gegen COVID-19.

Abgefüllt in Stechampullen

 

Eine Herausforderung für die über 300 Mitarbeitenden aus 22 verschiedenen Nationen am Berner Standort, die mit viel Engagement und Enthusiasmus angenommen wurde. Zusammen mit ihren Kollegen in Leiden (NL) und den USA bilden Biologen, Biochemiker, Virologen, Pharmazeuten, Prozessingenieure, Mediziner, Techniker, Laboranten und viele andere die Speerspitze rund um die Forschungs- und Entwicklungsarbeit von J & J zu einem Impfstoffkandidaten gegen COVID-19. Einmal mehr beweist sich auch bei diesem Projekt die Aufgabenteilung der Schwesterunternehmen als Pluspunkt für ein schnelles Vorwärtskommen: Nachdem in den Leidener Labors die gentechnologischen Forschungsarbeiten abgeschlossen sind, kann die Grundsubstanz in Leiden und Bern gleichzeitig hergestellt werden, um die Kapazität zu steigern. Der aufbereitete Impfstoff wird dann in Bern unter absolut sterilen Reinraum-Bedingungen in Stechampullen abgefüllt. Die Berner Sterilproduktion für klinisches Testmaterial ermöglicht innerhalb des Janssen-Konglomerats ein flexibles und unabhängiges Arbeiten.

«Es gibt zu tun: die Patienten warten!»

Paul Janssen (1926 – 2003), Belgischer Arzt und Firmengründer.

Der seit Januar bestehende Fokus auf den Corona-Impfstoff bindet Energien. Dennoch wird an den schon zuvor bestehenden Projekten weitergearbeitet. Zum Beispiel an einem Impfstoff gegen eine relevante Auswahl von E.-coli-Bakterienstämmen, die zunehmend Antibiotikaresistenzen aufweisen. Diese können nach operativen Eingriffen oftmals zu schweren Infektionen führen, die nur schlecht oder gar nicht mehr mit Antibiotika behandelt werden können. So zeigten 2018 allein in der Schweiz bereits mehr als 20 Prozent der E.-coli-Infektionen eine Multiresistenz gegen Antibiotika und über 25 000 Menschen starben letztes Jahr in EU-Ländern an den Folgen einer durch multiresistente E.-coli ausgelösten schweren Infektion. Für Claudio Thomasin, Wissenschaftlicher Direktor, Janssen Vaccines Bern, ist es ein Projekt, das ihm besonders am Herzen liegt, denn «wenn der ExPEC -Impfstoff (Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli) marktreif ist», sagt er, «dann kann er vor allem älteren, gefährdeten Patienten präventiv verabreicht werden und dazu beitragen, schwere Verläufe von Urogenitaltrakt-Infektionen oder bakterielle Blutvergiftungen zu verhindern. Dadurch könnte Leben gerettet werden.»

Schlüsselrolle in der Onkologie

 

Auch in der Onkologie sind die Berner mit gentechnologisch optimierten Viren erfolgreich unterwegs. Bereits weit vorangetrieben ist die Herstellung von sogenannten Lentivirus-Vektoren (LVV), die eine Schlüsselrolle in einer modernen Blutkrebstherapie spielen. Diese Lentiviren können – analog den Adenoviren wie sie für Ebola oder eben auch den Corona-Impfstoff verwendet werden – als «Gen-Taxi» verwendet werden. Sie funktionieren in Kombination mit isolierten Immunzellen, den sogenannten T-Zellen von Blutkrebspatienten. Die T-Zellen werden durch den Lentivirus-Vektor so manipuliert, dass sie letztendlich gezielt die Krebszellen erkennen und zerstören. Ein vielversprechender Ansatz in der medizinischen Therapie, der dazu führt, dass gewisse Blutkrebsarten heutzutage sogar geheilt werden können. Die sogenannte CAR-T-Therapie (chimeric antigen receptor) kann also ein wahrer Lebensretter sein. Für Claudio Thomasin eröffnen sich mit diesem Konzept völlig neue Behandlungsperspektiven: «Dieser neuartige Therapieansatz hilft jenen Patienten, denen die bisherigen Standard-Therapeutika nicht oder nicht genügend geholfen haben.»

 

Daneben arbeiten die Standorte in Leiden und Bern gemeinsam an weiteren Plattformprojekten, wie der Entwicklung neuer viraler Impfstoffe gegen HIV, Zika und RSV. Nicht zuletzt deswegen, weil der Gründer von Janssen Pharmaceuticals, Dr. Paul Janssen (1926–2003), und der Arzt Paul Stoffels (Chief Scientific Officer; Vice Chairman des JnJ Executive Board) die Bedeutung von Impfstoffen als wichtiges Instrument zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten schon in den 80er Jahren mit dem Auftreten von HIV in Afrika erkannt haben. Stoffels kämpft seit 30 Jahren für einen HIV-Impfstoff, und noch immer ist es ein langer Weg dorthin, aber noch nie war das Ziel so greifbar wie heute. Möglich ist dies auch dank der technologischen AdVac® -Plattform, die Janssen 2011 beim Kauf des niederländischen Start-up-Unternehmens Crucell und dessen Standort in Leiden und Bern übernehmen und weiterentwickeln konnte.

Forschung und Entwicklung in Bern in Kombination mit den Partnerfirmen in den Niederlanden und USA sind in den vergangenen Jahren mit Siebenmeilenstiefeln vorangekommen. Der Berner Standort Janssen Vaccines nimmt heute eine strategisch wichtige Rolle im Konzern ein. «Es ist», sagt Dirk Redlich, Leiter technische Impfstoffentwicklung Janssen Vaccines, «das Schweizer Taschenmesser unserer Impfdivision.» Nicht nur in Hinsicht auf Forschung und Entwicklung von neuen Impfstoffen, sondern auch in Hinblick auf die kommerzielle Herstellung des am 1. Juli 2020 von der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA) zugelassenen Ebola Impfstoffs und die Herstellung der Lentiviren-Vektoren. Die Unternehmensleitung ist stolz auf das, was bislang erreicht werden konnte. Zeigt es doch, wie Dirk Redlich resümiert, «dass sich die Investition und jahrelange Planung, Plattformentwicklung und Prozessoptimierung für neuartige Impfstoffe und andere Vektor-Viren gelohnt hat». Redlich strebt in Zukunft eine Pipeline von Impfstoffen an, um das Potential der nun zur Marktreife entwickelten Technologieplattform auszuschöpfen.

Es begann mit einer Pockenimpfung

«Ich will Euch mein Erfolgsrezept verraten: Meine ganze Kraft ist nichts als Ausdauer.»

Louis Pasteur (1822 – 1895), Französischer Mikrobiologe und Chemiker.

«Ich wünsche, dass im Kriege gegen die kleinsten, aber gefährlichsten Feinde des Menschengeschlechts eine Nation die andere immer wieder überflügeln möge.»

Robert Koch (1843 – 1910), Deutscher Arzt und Mikrobiologe.

Archivperlen aus dem Schweizerischen Serum- und Impfinstitut (SSII)

Am 1. Juli 2020 hat Johnson & Johnson allen Grund zu Feiern. Fast unbemerkt von der Öffentlichkeit hat die europäische Arneimittelagentur (EMA) seinen Impfstoff gegen Ebola zugelassen. Damit ist es Janssen, der pharmazeutischen Abteilung des Konzerns, gelungen, einen Teil eines Zweidosen Impfschemas zu schaffen. Dadurch soll eine weitere tödlichen Ebola-Epidemie verhindert werden.

 

Generationen von Kindern geimpft

 

Dass diese Impfstoffentwicklung in relativ kurzer Zeit nach Ausbruch der verheerenden Epidemie in Afrika von 2014 gelungen ist, ist mit ein Verdienst von Janssen Vaccines in Bern. Denn das von Johnson & Johnson 2011 von der niederländischen Crucell übernommene, einst Schweizer Unternehmen, kann auf eine über 130-jährige Erfolgsgeschichte zurückschauen. Ganze Generationen von Schweizer Kindern wurden mit Impfstoffen aus dem «Schweizerischen Serum-und Impfinstitut», wie das Unternehmen lange Zeit hiess, der späteren Berna Biotech, gegen Mumps, Masern und Röteln immunisiert, fast alle Schweizer gegen Tetanus oder Influenza mit Impfstoffen aus Bern geimpft. Nun geht die Erfolgsgeschichte weiter. Zusammen mit Janssen Biologics und Janssen Vaccines im niederländischen Leiden, wollen die Berner möglichst schnell einen Impfstoff zum Schutz vor COVID-19 herstellen. Dies auf der Basis einer technologischen Plattform, die bereits bei der Entwicklung des Ebola-Impfstoffs sowie bei der Konstruktion der HIV-, RSV- und Zika-Impfstoffkandidaten eingesetzt wurde.

 

Forschung, Entwicklung und Verbreitung von Impfstoffen ist von jeher Kerngeschäft des Unternehmens. Die Schweizer Geschichte der Impfstoffherstellung beginnt noch im ausgehenden 19. Jahrhundert. Wir schreiben das Jahr 1883; europaweit erkennen Wissenschaftler das Potenzial von Impfungen gegen Infektionskrankheiten. Louis Pasteur hat bereits Vakzine gegen Geflügelcholera und Milzbrand entwickelt, in Berlin forscht Robert Koch zu Tuberkulose und Cholera. Ermuntert durch die bereits ausgeübte Pockenimpfung und deren Erfolge gründet der erst achtundzwanzigjährige Charles Haccius (1855 – 1933) aus Lancy bei Genf in seiner Heimatstadt das «Institut Vaccinal Suisse», ein Unternehmen zur Impfstoffherstellung. Kaum gestartet, hat er bereits Verträge mit den Schweizer Kantonen Bern, Waadt, Aargau, Genf, Neuenburg, Freiburg, Thurgau, Wallis und Solothurn in der Tasche, die ihm eine Abnahme seines Pockenimpfstoffs garantieren. Dieser wird später unter dem Namen «Lancy-Vaxina» bekannt und bleibt für fast 100 Jahre im Produktportfolio. Er wird bis zuletzt bei den von der WHO ab 1967 durchgeführten weltweiten Impfkampagnen gegen die Pocken eingesetzt und erst obsolet, als diese Infektionskrankheit 1980 für ausgerottet erklärt wird.

1883: Die Geburt des «Institut Vaccinal Suisse»

 

Zwölf Jahre später, 1895, befasst sich Prof. Dr. Ernst Tavel (1858 – 1912), Mediziner an der Universität Bern, mit der Antitoxin-Serumtherapie gegen die Diphtherie. Diese war erst kurz zuvor vor allem von Emil von Behring (1854 – 1917) entwickelt worden. Im selben Jahr gründet Professor Tavel, gemeinsam mit den Unternehmern Albert Vogt (1858 – 1935) und Johann Friedrich Häfliger (1834 – 1911), in Bern die Firma «Haefliger & Cie., Kommanditgesellschaft zur Herstellung bakterio-therapeutischer Produkte». Als erstes Unternehmen in der Schweiz stellt Haefliger & Cie. das Diphtherie-Antitoxin-Serum her, die erste wirksame Therapie dieser vor allem für Kinder gefährlichen Infektionskrankheit.

Start-up Zeiten für Impfstoffproduzenten

 

Nur drei Jahre später, 1898, fusionieren die beiden Unternehmen zum «Schweizerischen Serum- und Impfinstitut» (SSII) mit Sitz in Bern. Ab 1939 lässt das SSII die Wortmarke «Berna» registrieren, unter der fortan die Produkte verkauft werden. Kernkompetenz des Unternehmens bleibt zunächst die Produktion des Pockenimpfstoffs und von Antitoxin-Seren, unter anderem gegen Diphtherie und Tetanus, später kommen weitere Impfstoffe so zum Beispiel gegen Cholera, Polio, Typhus, Hirnhautentzündung und Influenza, sowie verschiedene Arzneimittel und Produkte für die Diagnostik, die Zahnmedizin und die Veterinärmedizin dazu.

Die Gründer des «Schweizerischen Serum- und Impfinstituts» (SSII).

Dr. Johann Friedrich Häfliger

1834 – 1911

Dr. Albert Vogt

1874 – 1942

Prof. Ernst Tavel

1858 – 1912

Erfolgsgeschichte: Impfstoff von Berna gegen Kinderlähmung.

Die erste Schluckimpfung

 

Mit geballter Kraft und auf wissenschaftliche Erkenntnisse internationaler Forschung und Entwicklung aufbauend, produziert das Unternehmen neue Produkte: Zwischen 1951 und 1961 entstehen Impfstoffe gegen Tuberkulose, Staphylokokken-Infektionen sowie ein Kombinationspräparat zum Schutz vor Diphtherie, Tetanus, Keuchhusten und Polio. 1961 folgt die erste Polio-Schluckimpfung.

Spektakuläre Typhusimpfung

 

Spektakulär und über die Schweizer Grenzen hinaus bekannt wird das SSII 1975 mit einem neuen Ansatz bei der Typhusimpfung. Er führt zur Entwicklung des oralen Typhus-Impfstoffs Vivotif, der seit 1980 bis heute auf dem Markt ist. Und Triviraten, eine Kombinationsimpfung gegen Masern, Mumps und Röteln, verhilft Generationen von Schweizer Kindern gesund aufzuwachsen. Ein weiterer Meilenstein gelingt 1994 mit Epaxal, einem Impfstoff gegen Hepatitis A. Inflexal V, ein Vakzin gegen saisonale Influenza, immunisiert ab 1997 viele Schweizer gegen Grippe.

 

Entschlüsselung des genetischen Codes

 

2001 wird das SSII in Berna Biotech umbenannt. Bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse eröffnen neue Ansätze bei den Impfstoffen. Berna wird in der Folge 2006 vom niederländischen Biotech-Unternehmen Crucell gekauft. In den Jahren vom Kauf bis zum Verkauf an Janssen, die pharmazeutische Sparte von Johnson & Johnson, entwickeln die Wissenschaftler von Crucell die gentechnologische Plattform AdVac® zur Entwicklung moderner Impfstoffe. Diese wird 2011, nach dem Verkauf an Janssen, innerhalb des Janssen-Verbundes in Zusammenarbeit mit den biotechnischen Labors von Janssen Biologics im niederländischen Leiden weiterentwickelt und zur Reife gebracht. Unter dem Namen Janssen Vaccines AG schreibt das Unternehmen mit Schweizer Wurzeln nun wieder Geschichte – mit dem Impfstoff gegen Ebola und – das ist das erklärte Ziel –in naher Zukunft auch mit einem Impfstoff gegen COVID-19.

Impfen: Eine medizinische Revolution

«Ich wundere mich nicht darüber, dass die Menschen mir nicht dankbar sind; aber ich wundere mich, dass sie Gott nicht dafür dankbar sind, dass er mich zum Werkzeug gemacht hat.»

Edward Jenner (1749 – 1823), englischer Landarzt und Forscher.

Das Wissen um die Existenz von Erregern, die für unser Auge unsichtbar sind und Krankheiten verursachen, ist relativ jung. Erst ab Ende des 18. Jahrhunderts kommt man ihnen nach und nach auf die Spur. Zu Beginn der Impfgeschichte stehen im Wesentlichen zwei Männer: Der Brite Edward Jenner (1749-1823) und der Franzose Louis Pasteur (1822-1895). Sie finden heraus, dass der Körper durch einen Erstkontakt mit einem Erreger eine Immunabwehr bildet und anschliessend nicht mehr erkranken kann.

 

Mit Kuhpocken infiziert

 

Der Landarzt Edward Jenner infiziert 1796 den achtjährigen James Phipps mit Kuhpocken, woraufhin der Junge gegen die weit gefährlicheren «echten» Pocken immun wird. Allerdings funktioniert seine Methode noch ohne theoretische Erklärung woher dieses krankmachende «Gift» eigentlich kommt. Diese liefert 80 Jahre später Louis Pasteur, ein Chemiker. Er findet heraus, dass es Mikroorganismen sind, die Krankheiten auslösen. Auf Jenners Wissen aufbauend, entwickelt er 1879 erste Impfstoffe gegen Hühnercholera und Milzbrand mit abgeschwächten Erregern. Durchschlagenden öffentlichen Erfolg verzeichnet er aber erst 1885 mit der Impfung gegen Tollwut, der tödlichsten aller Viruserkrankungen.

Harper's Weekly Illustration von 1885 zeigt, wie Louis Pasteur einen Arzt in die Impftechnik einweist.

Louis Pasteur mit Joseph Meister, dem ersten Menschen der 1885 gegen Tollwut geimpft wurde.

Die Erfolge dieser Erkenntnisse ziehen im 19. Jahrhundert dutzende von ambitionierten Ärzten, Biologen und Chemikern in die Labore, um sich der Impfforschung zu widmen. Allen voran der deutsche Arzt Robert Koch (1843–1910). 1882 etwa kommt er in Berlin dem Tuberkulose-Erreger auf die Spur, 1884 dem Cholera-Bakterium. Geschichte schreiben in der Folge unter anderen die Koch-Schüler Emil von Behring (1854 bis 1917), Paul Ehrlich (1854 bis 1915), Kitasato Shibasaburō (1853–1931) und Erich Wernicke (1859–1928) mit der Entwicklung von serumbasierten Immunisierungsverfahren. Doch noch immer erkennen sie nicht, dass es neben den weitaus grösseren Bakterien, die man schon im 19. Jahrhundert unter dem Mikroskop sehen kann, noch weitere Erreger gibt: Die um ein vielfaches kleineren Viren. Viele Impfstoffe entstehen, obwohl die Wissenschaft die Funktionsweise von Bakterien und Viren noch nicht zu 100 Prozent versteht.

 

Impfprogramme der Regierungen

 

Ab Ende des 19. Jahrhunderts entwickeln Pharmaunternehmen im grossen Stil Impfstoffe gegen diverse Infektionskrankheiten. Und Regierungen überall auf der Welt veranlassen grossangelegte Impfprogramme für die Bevölkerung, so zum Beispiel 1914 in den USA gegen Typhus. Es ist der amerikanische Virologe John F. Enders (1897–1985), der ein Verfahren entwickelt, mit dem sich schliesslich auch von Viren verursachte Infektionskrankheiten wie Polio, Masern und Mumps wirksam eindämmen lassen. 1954 erhält er dafür den Nobelpreis für Physiologie und Medizin.

 

Dann geht es Schlag auf Schlag: In den 60er Jahren etablieren sich Impfstoffe beispielsweise gegen Hepatitis. 1971 kommt eine bis heute gebräuchliche Kombinationsimpfung gegen die drei verbreiteten Kinderkrankheiten Masern, Mumps und Röteln (MMR) auf den Markt. Die positiven Auswirkungen der Massenimpfungen sind so eklatant, dass sich seit 1967 die Weltgesundheitsorganisation (WHO) für internationale Impfprogramme einsetzt. Dies führt zu einem Rückgang vieler Krankheiten wie beispielsweise Polio, das heute nur noch in Afghanistan und Pakistan existiert. Die Pocken aber, mit denen Edward Jenner seine empirischen Impfversuche startete, sind ausgerottet: Der letzte verzeichnete Fall ereignete sich 1977 in Somalia. Dennoch sind Viren bis heute eine Geissel der Menschheit, auch wenn die Wissenschaft sie mittlerweile bis in die genetischen Bausteine hinein analysiert hat und viel über ihr Funktionieren weiss. Corona führt dies einmal mehr eindrücklich vor Augen.

Nächstes Kapitel

 

Der Weg zum Corona-Impfstoff

 

Wir alle sind betroffen. Endlich ist der Impfstoff da. Das Rennen begann Anfang Januar 2020 und Johnson & Johnson hat sein Ziel fast erreicht. Es ist ein Kraftakt.

 

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